作為一種極有潛力的化石能源-海洋天然氣水合物日益受到人們更多的關(guān)注。目前,海洋地球物理勘探技術(shù)仍是海洋天然氣水合物勘探和開發(fā)的主要技術(shù),具有經(jīng)濟(jì)和高效等特點(diǎn)。海洋沉積物中水合物飽和度與聲學(xué)特性關(guān)系是水合物地球物理探測技術(shù)的基礎(chǔ)。天然氣水合物是怎樣改變地震波的傳播,我們對此了解得還很不夠。關(guān)于多孔介質(zhì)中聲波速度與水合物飽和度的關(guān)系,已經(jīng)有一些理論模型。然而,在同一地區(qū)用不同的理論和模型得出的結(jié)果卻有很大的不同,這就需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和參數(shù)分析以確定模型使用的適用性。在實(shí)驗(yàn)室中,模擬自然環(huán)境中天然氣水合物賦存的條件,測量多孔介質(zhì)中不同水合物飽和度情況下的聲波速度,并研究兩者之間的關(guān)系,可為水合物實(shí)際地震勘探數(shù)據(jù)采集、處理和解釋,圈定含水合物沉積層的范圍,估算天然氣水合物的蘊(yùn)藏量等方面提供指導(dǎo)意見,在方法和應(yīng)用研究上具有重要意義。本文研制了一套實(shí)驗(yàn)裝置,將超聲技術(shù)和時(shí)域反射（TDR）技術(shù)結(jié)合,可以同時(shí)測量多孔介質(zhì)中水合物的飽和度與聲波速度等參數(shù)。使用該裝置在固結(jié)人工巖心以及松散沉積物中進(jìn)行了共計(jì)58個(gè)輪次的天然氣水合物生成和分解實(shí)驗(yàn),得到了可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中溫壓、超聲和TDR探測水合物的生... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
0 引言
1 天然氣水合物及其實(shí)驗(yàn)研究概述
    1.1 天然氣水合物
        1.1.1 天然氣水合物及其研究歷史
        1.1.2 天然氣水合物的基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)
    1.2 海洋天然氣水合物
        1.2.1 海洋天然氣水合物的分布
        1.2.2 海洋天然氣水合物的重要性
        1.2.3 海洋天然氣水合物調(diào)查與研究
    1.3 海洋天然氣水合物實(shí)驗(yàn)研究
        1.3.1 模擬實(shí)驗(yàn)的研究意義
        1.3.2 實(shí)驗(yàn)研究國內(nèi)外進(jìn)展
        1.3.3 水合物聲波速度實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
2 海洋天然氣水合物的聲波速度理論模型
    2.1 懸浮液理論
        2.1.1 聲速測量
        2.1.2 幅度測量
        2.1.3 頻率測量
    2.2 雙相多孔介質(zhì)理論
        2.2.1 雙相多孔介質(zhì)理論的發(fā)展概況
        2.2.2 基于Biot理論的雙相多孔介質(zhì)波動分析
    2.3 等效介質(zhì)理論
        2.3.1 等效介質(zhì)理論模式A
        2.3.2 等效介質(zhì)理論模式B
        2.3.3 等效介質(zhì)理論模式C
    2.4 常用的聲波速度方程
        2.4.1 時(shí)間平均方程
        2.4.2 伍德方程
        2.4.3 李權(quán)重方程
        2.4.4 BGTL方程
3 實(shí)驗(yàn)裝置研制
    3.1 設(shè)計(jì)思路
    3.2 超聲測速原理
    3.3 TDR技術(shù)原理
    3.4 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)組成
        3.4.1 高精度超聲探測系統(tǒng)
        3.4.2 時(shí)域反射檢測系統(tǒng)
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    4.1 溫度、壓力對聲速測量的影響
    4.2 溫度、壓力對含水量測量的影響
    4.3 短巖心實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)材料及流程
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)重復(fù)性分析
        4.3.4 小結(jié)及存在問題
    4.4 長巖心實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)材料及流程
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.3 與短巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比
        4.4.4 模型驗(yàn)證
        4.4.5 李權(quán)重方程中W和n的討論
        4.4.6 BGTL理論中G和n的討論
        4.4.7 小結(jié)
    4.5 松散沉積物實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)材料及流程
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.5.3 水合物生成模式討論
        4.5.4 小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海域天然氣水合物的地震研究進(jìn)展[J]. 吳志強(qiáng),文麗,童思友,閆桂京.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(01)
[2]天然氣水合物勘探-開發(fā)-儲運(yùn)-環(huán)境響應(yīng)研究新進(jìn)展——第五屆天然氣水合物國際會議簡介[J]. 胡高偉,張劍,業(yè)渝光,刁少波.  地質(zhì)科技情報(bào). 2006(04)
[3]模擬巖芯中天然氣水合物超聲檢測技術(shù)[J]. 顧軼東,林維正,張劍,業(yè)渝光.  聲學(xué)技術(shù). 2006(03)
[4]天然氣水合物和游離氣飽和度估算的影響因素[J]. 王秀娟,吳時(shí)國,劉學(xué)偉.  地球物理學(xué)報(bào). 2006(02)
[5]沉積物中天然氣水合物超聲檢測技術(shù)[J]. 顧軼東,林維正,張劍,業(yè)渝光.  海洋技術(shù). 2005(03)
[6]時(shí)域反射技術(shù)在地學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 刁少波,業(yè)渝光,張劍,劉昌嶺.  巖礦測試. 2005(03)
[7]南海陸坡天然氣水合物飽和度估計(jì)[J]. 王秀娟,吳時(shí)國,郭璇,徐寧.  海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2005(03)
[8]模擬天然氣水合物的巖石物理特性模型實(shí)驗(yàn)[J]. 趙群,郭建,郝守玲,耿建華.  地球物理學(xué)報(bào). 2005(03)
[9]天然氣水合物的地震識別方法及研究趨勢[J]. 黃興文,陳建陽,于興河,王玉全,陳福有.  天然氣工業(yè). 2005(03)
[10]天然氣水合物儲氣量直接測定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)[J]. 劉昌嶺,業(yè)渝光,任宏波,刁少波,張劍.  天然氣工業(yè). 2005(03)



本文編號：3024555